エンジンの燃焼

質問

エンジンの燃焼

　お世話になります。　
　車に限らず、内燃機関のガソリン燃焼は、空気が当然　必要ですが、
　空気中には、酸素の他、窒素や二酸化炭素や、塵　等がありますよね。

　で、燃焼に必要なのは　酸素だけなのでしょうか？

　つまり、出来る出来ないは別として、吸い込む空気の酸素濃度が高いほど、
　効率良い燃焼　という事になり、様々な無駄が減る　と言うことになるのでしょうか？？

　変な質問で申し訳有りません。

回答No.3

oo14 · ベストアンサー

へんなものをすいこまないため、吸気口に金網をつけるのは昔からやっていました。
飛行機など上部に吸い込み口を設けて砂塵などを吸入しないように工夫しています。
重力の影響をうけるすべての空気を吸って動くものは上から吸ってしたから出します。

目の細かい中空繊維を使用して、酸素濃度を２１→２５％にあげ燃焼効率をあげるとか、
燃えにくいものを完全燃焼させることはよく行われています。
水道の浄水器のようなものを使えば、８０％ぐらいの酸素を作るのはかなり容易です。
より高温を得たい用途はいっぱいあり、そこらじゅうで使われています。
内燃機関がこれからも生き残っていこうとすると、排気ばかりでなく、
空気の前処理が今以上になされるようになるでしょうね。
もちろんそれに合わせたエンジンのキャブレターのセッティングが必要なのは
いうまでもないですね。（電子制御だと結構、その環境に追従しそうですが）

お礼

御回答有り難う御座います。

　なるほど　これはまたお詳しいですね。

　ひとつ　思いついたのですが、スポーツタイプのエアークリーナーで、
　円錐タイプがありますよね。
　あれって、吸気抵抗を減らすのと、吸気面積を稼ぐ為ですよね。

　吸気抵抗が同じ物どうしなら、インテークパイプの吸気口に ファンを付け、
　空気を押し込んだ方が　効率が良い様な気がしますが・・・（２輪には昔からありますね）

回答No.7

fjdksla

変な質問でもないですよ！
そうしてより良いエンジンに改良されています。

それに耐えうる素材と構造があれば、
貴方の言うような効率の良いエンジンが出来ます。

もう一つ無駄と言えば、冷却損失（ラジエターで熱を捨てています）。
冷却しなくてよいエンジンと安全な燃料があれば
相当な効率のエンジンが出来るはず・・・
逆に考えれば、温度（熱）で発電する素材を作り、ハイブリッドで走るとか・・・

細かい所では、
摩擦抵抗の無いギヤ（ミッション等）
空気抵抗の無いボディーなど
これが出来れば高効率。

お礼

御回答有り難う御座います。

　そうですね。一つ一つ　無駄なものをエネルギーに変換出来れば、
　パワーもあって、環境にも優しいものが出来るかも知れませんね。

　こうしている間にも、どこかで 研究開発が進んでいることを願います。

回答No.6

yuri-155

皆さんほぼ意見は一緒のようなので、私はちょっと参考程度に載せておきたいと思います。

昔の日本海軍でも同じことを考えてた人がいます。
昔の魚雷は内燃機関で動かしていましたが、圧縮空気ではなく酸素を詰めたら性能が上がるのではないかと考えて「酸素魚雷」を作りました。
確かに性能は飛躍的に向上しましたが、酸素の取り扱いが難しく、爆発事故が多かったそうです。

お礼

御回答有り難う御座います。

　魚雷に内燃機関とは・・・　逆に複雑な気がします。

回答No.5

opechorse

発想として、質問にある疑問から開発されたのが
大日本帝国海軍の酸素魚雷です

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E7%B4%A0%E9%AD%9A%E9%9B%B7

燃焼として効率がいいかは若干疑問があるのですが
なぜかというと、燃料側で炭素や水素の量から、必要酸素量が決まっているので

ただ、まさしく魚雷のように
限られた空間に燃料も酸素も積んで作動するというと
無駄な窒素を積まなくていいぶん
対重量効率は格段によくなるので
性能比で従来型の１０倍近い高性能なものになっています

お礼

御回答有り難う御座います。

　これはまた、違う角度からの御回答ですね。

　でも　昔からあって、未だに乗用車に採用されないと言うことは、
　何か　理由があるのでしょうね・・・

　コストか、技術か　重量か　分かりませんが。

回答No.4

MVX250F001

燃焼に必要なのは、燃料と酸素だけです。
それ以外は不要です。

現に、ロケットは酸素と燃料しか積んでいません（内燃機関ではありませんが）

車のガソリンエンジンにも100％の酸素を供給できれば、更なる高出力・低燃費が期待できます

無論、エンジンは100％酸素との燃焼に耐えうる素材と設計が必須でしょうが

お礼

御回答有り難う御座います。

　ｎｏ１様と　同じですね。
　どちらを造るのが難しいかは分かりませんが・・・

回答No.2

my3027

>つまり、出来る出来ないは別として、吸い込む空気の酸素濃度が高いほど、効率良い燃焼　という事になり、様々な無駄が減る　と言うことになるのでしょうか？？

正しいと思います。ですからターボやスーパーチャージャーという様な過給機を使って、空気(酸素)を燃焼室に強制的に詰め込んだりします。効率の良いという表現がいいか判りませんが、酸素濃度が高いほど馬力はでるでしょう。

お礼

御回答有り難う御座います。

　強制吸気は良く分かります。　ある程度の酸素濃度なら効果的でしょうが、
　ｎｏ１様の言われる通り、１００％だと　壊れてしまいますね。

　考え方としては 間違ってないですよね。

回答No.1

RTO

窒素や二酸化炭素は確かにエンジン内での燃焼に直接有意義ではありません。
（むしろNOxを生成するので邪魔者あつかい）
しかしながら空気の代わりに酸素100%が供給されたら、異常な燃焼速度となりますのでエンジンがぶっ壊れます。（燃焼の抑速効果）
また、燃焼の熱によって冷たい空気が膨張してピストンを押し下げるのがエンジンですから、その媒体にもなっています。
酸素とHCだけでは異常な高温になってピストンが溶け落ちるのがオチとなります。

お礼

御回答有り難う御座います。

　そうか！　そうですね！　現状の大気状態を考えた上で設計されていますよね。
　そりゃ　確かに壊れますね。

　機械側を根本的に変えないと、酸素だけの問題ではないですね。